(57)【要約】【課題】都市ごみを都市ごみ焼却設備で焼却処理するにあたり、ごみ自身の保有する発熱量を安定化させることで焼却炉での燃焼性の制御を容易にし、発電設備を備えた都市ごみ焼却設備における燃焼並びに発電効率の向上及び発電の安定化を図る。【解決手段】都市ごみＷ１を好気性発酵させる発酵処理装置（ロータリーキルン）１４を備える都市ごみ燃料製造設備１１を備え、都市ごみ燃料製造設備で製造された都市ごみ燃料Ｗ３をごみ焼却炉１８の燃料として使用する都市ごみ焼却設備１。都市ごみ燃料製造設備は、発酵処理装置で発酵した都市ごみを破砕する破砕機と、破砕機による破砕物を分別する篩と、篩による分別物から金属を除去する選別装置とを備えることができ、都市ごみ燃料製造設備で発生した臭気ガスＧをごみ焼却炉へ供給するガス供給路１６又は脱臭装置１９を備えてもよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
都市ごみを好気性発酵させる発酵処理装置を備える都市ごみ燃料製造設備を備え、
該都市ごみ燃料製造設備で製造された都市ごみ燃料をごみ焼却炉の燃料として使用することを特徴とする都市ごみ焼却設備。
【請求項２】
前記都市ごみ燃料製造設備は、
前記発酵処理装置で発酵した都市ごみを破砕する破砕機と、
該破砕機による破砕物を分別する篩と、
該篩による分別物から金属を除去する選別装置とを備えることを特徴とする請求項１に記載の都市ごみ焼却設備。
【請求項３】
前記都市ごみ燃料製造設備で発生した臭気ガスを前記ごみ焼却炉へ供給するガス供給路又は脱臭装置を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の都市ごみ焼却設備。
【請求項４】
都市ごみを好気性発酵させる発酵処理装置を備え、受け入れた都市ごみを発酵処理して都市ごみ焼却設備のごみ焼却炉用の燃料を製造することを特徴とする都市ごみ燃料製造設備。
【請求項５】
前記都市ごみ燃料製造設備は、
前記発酵処理装置で発酵した都市ごみを破砕する破砕機と、
該破砕機による破砕物を分別する篩と、
該篩による分別物から金属を除去する選別装置とを備えることを特徴とする請求項４に記載の都市ごみ燃料製造設備。
【請求項６】
都市ごみを好気性発酵させて都市ごみ燃料を製造し、
該都市ごみ燃料を都市ごみ焼却設備のごみ焼却炉で使用することを特徴とする都市ごみ焼却方法。
【請求項７】
前記好気性発酵後の都市ごみを破砕し、
破砕物を篩を用いて分別し、
分別した物から金属を除去することで前記都市ごみ燃料を製造することを特徴とする請求項６に記載の都市ごみ焼却方法。
【請求項８】
前記都市ごみ燃料を製造する際に発生した臭気ガスを、前記ごみ焼却炉又は脱臭装置に導入することを特徴とする請求項６又は７に記載の都市ごみ焼却方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、都市ごみを焼却処理する技術に関し、特に都市ごみを都市ごみ焼却設備で効率よく処理する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
家庭から排出されたごみや、事業系一般ごみ等の都市ごみは、そのほとんどが都市ごみ焼却設備で焼却処理され、都市ごみ焼却設備から排出された二次廃棄物、すなわちストーカーあるいは流動床炉等の焼却炉からの焼却灰と、集塵設備から排出されるばいじんの形で回収され、リサイクルあるいは埋立て処理されている。この都市ごみ焼却設備は、地球温暖化対策の観点より、日本国内はもとよりアジア地域を含む世界各地においても燃焼効率の向上、発電機能の付与等の高効率化が期待されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記都市ごみは、水分を含んでいるために発熱量が低く、また、含水率にばらつきがあるため、都市ごみ焼却設備で焼却処理する際の焼却炉の操業の制御が容易ではない。そのため、特に発電設備を備えた都市ごみ焼却設備で都市ごみを焼却処理する場合には、発熱量を一定に維持するため補助燃料を用いることも行われている。【０００４】
そこで、本発明は、上記従来の技術における問題点に鑑みてなされたものであって、都市ごみを都市ごみ焼却設備で焼却処理するにあたり、燃焼の安定性並びに発熱量の制御を容易にし、発電設備を備えた都市ごみ焼却設備における発電効率の向上及び発電の安定化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明は、都市ごみ焼却設備であって、都市ごみを好気性発酵させる発酵処理装置を備える都市ごみ燃料製造設備を備え、該都市ごみ燃料製造設備で製造された都市ごみ燃料をごみ焼却炉の燃料として使用することを特徴とする。【０００６】
本発明によれば、都市ごみに含まれる水分を好気性発酵の発酵熱によって低減し、かつ均質化することができるため、発熱量の安定した燃料として、都市ごみをごみ焼却炉で利用することができる。これにより、補助燃料の使用を抑制・回避することができ、発電設備を備えた都市ごみ焼却設備において発電効率の向上及び発電の安定化を図ることができる。【０００７】
上記都市ごみ焼却設備において、前記都市ごみ燃料製造設備は、前記発酵処理装置で発酵した都市ごみを破砕する破砕機と、該破砕機による破砕物を分別する篩と、該篩による分別物から金属を除去する選別装置とを備えることができる。破砕機によって都市ごみを細粒化し、篩によって大きさを均一にすることで都市ごみを均質化し、選別装置によって都市ごみ燃料への金属の混入を防止する。【０００８】
上記都市ごみ焼却設備において、前記都市ごみ燃料製造設備で発生した臭気ガスを前記ごみ焼却炉へ供給するガス供給路を設けることができる。これにより、運転コストを低減することができる。【０００９】
また、本発明は、都市ごみ燃料製造設備であって、都市ごみを好気性発酵させる発酵処理装置を備え、受け入れた都市ごみを発酵処理して都市ごみ焼却設備のごみ焼却炉用の燃料を製造することを特徴とする。【００１０】
本発明によれば、都市ごみに含まれる水分を好気性発酵の発酵熱によって低減することで、都市ごみを発熱量の安定した燃料とすることができ、都市ごみ焼却設備における燃焼性の制御を容易に行うことなどが可能となる。【００１１】
前記都市ごみ燃料製造設備は、前記発酵処理装置で発酵した都市ごみを破砕する破砕機と、該破砕機による破砕物を分別する篩と、該篩による分別物から金属を除去する選別装置とを備えることができ、これらの装置によって都市ごみを均質化し、都市ごみ燃料への金属の混入を抑制・防止することができる。【００１２】
さらに、本発明は、都市ごみ焼却方法であって、都市ごみを好気性発酵させて都市ごみ燃料を製造し、該都市ごみ燃料を都市ごみ焼却設備のごみ焼却炉で使用することを特徴とする。本発明によれば、都市ごみをごみ焼却炉での供用に際して、安定した発熱量を有する燃料として利用することができ、都市ごみ焼却設備での燃焼性の制御を容易に行うことができ、補助燃料の使用を回避あるいは抑制し、発電設備を備えた都市ごみ焼却設備において発電効率の向上及び発電の安定化を図ることができる。【００１３】
上記都市ごみ焼却方法において、前記好気性発酵後の都市ごみを破砕し、破砕物を篩を用いて分別し、分別した物から金属を除去することで前記都市ごみ燃料を製造することができる。これにより、都市ごみの均質化、都市ごみ燃料への金属の混入防止を図ることができる。【００１４】
上記都市ごみ焼却方法において、前記都市ごみ燃料を製造する際に発生した臭気ガスの処理方法として、焼却炉の設置基数が１基の場合には、脱臭装置に導入することができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明によれば、都市ごみを都市ごみ焼却設備で焼却処理するにあたり、燃焼性の制御を容易にし、発電設備を備えた都市ごみ焼却設備における発電効率の向上及び発電の安定化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明にかかる都市ごみ焼却設備を示す全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明にかかる都市ごみ焼却設備の一実施の形態を示し、この都市ごみ焼却設備１は、都市ごみ燃料製造装置１１が付設され、ごみ焼却炉（以下「焼却炉」という。）１８等を備える。
【００１９】
都市ごみ燃料製造装置１１は、ごみ収集車１２によって家庭ごみや事業系一般ごみとして回収された都市ごみＷ１を受け入れる受入室１３と、受け入れた都市ごみＷ１を発酵処理するロータリーキルン１４と、発酵処理された都市ごみＷ２の破砕及び選別を行う破砕選別機１５と、破砕選別機１５からの都市ごみＷ３を一時的に貯留する貯槽１７とで構成される。
【００２０】
受入室１３は、セメント製造工場に持ち込まれた都市ごみＷ１を受け入れるピット１３ａを備え、一時的に貯蔵した都市ごみＷ１をロータリーキルン１４に搬送する供給コンベア（不図示）が設けられる。
【００２１】
ロータリーキルン１４は、セメント製造用に一般的に用いられるロータリーキルン等を用いることができ、内張煉瓦は不要である。尚、発酵装置としてのロータリキルンは、臭気ガスの処理の観点からは、排出箇所がキルンの出口等に限定されることから、望ましい処理方法ではあるが、この他にも、都市ごみそのものを、機械装置的あるいは重機の活用により定期的に攪拌し、内部に空気を供給することで発酵を促進することができれば、発酵技術として適用することができる。
【００２２】
破砕選別機１５は、篩を内蔵し、破砕機と選別機とが一体になったものであって、破砕機で都市ごみＷ２を破砕し、破砕した都市ごみＷ２を篩に掛け、篩上の破砕物をさらに破砕して都市ごみＷ２の大きさを均一化し、篩上に一時的に留まる粗粒等から金属Ｍを回収する。破砕選別機１５に代えて、破砕機、トロンメル等の篩装置、磁選機、高ガウス選別機、アルミニウム選別機等を個別に配置した破砕選別装置を用いることもできる。
【００２３】
貯槽１７は、都市ごみＷ３を一時的に貯留するために設けられ、密閉式のタンクや建屋等の種々の保管設備を用いることができる。
【００２４】
ごみ焼却炉１８は、都市ごみ焼却設備に一般的に設けられているものであって、都市ごみ焼却設備１には、さらに、排ガスからの熱回収を目的として、ボイラを備えた発電設備や熱供給設備が付設されるのが通例である。
【００２５】
受入室１３及び破砕選別機１５には、焼却炉１８に連通するガス供給路１６が設けられ、ロータリーキルン１４の排ガスを含む受入室１３及び破砕選別機１５の排ガスを焼却炉１８で処理することができる。
【００２６】
次に、上記構成を備えた都市ごみ焼却設備を用いた都市ごみの焼却方法について説明する。
【００２７】
都市ごみＷ１をごみ収集車１２から受入室１３のピット１３ａに受け入れ、受入室１３内の都市ごみＷ１が所定量に達すると、ロータリーキルン１４へ供給する。
【００２８】
ロータリーキルン１４に供給された都市ごみＷ１を破袋せず、そのままロータリーキルン内で発酵処理する。都市ごみＷ１は、ロータリーキルン１４が低速回転するうちに破袋されて混合され、好気性発酵により生じる発酵熱により都市ごみＷ１の含水率が低下する。発酵処理は、ロータリーキルン１４を回転させて３日程度行うが、発酵が進み、有害な微生物が死滅していれば、３日未満であってもよい。
【００２９】
ロータリーキルン１４から排出される都市ごみＷ２を破砕選別機１５に供給し、破砕及び選別によって都市ごみＷ２の表面積の増加及び均質化を図ると共に、不要な金属Ｍを回収する。破砕選別器１５から排出される都市ごみＷ３を貯槽１７に一時的に貯留する。
【００３０】
貯槽１７に貯留した都市ごみＷ３を焼却炉１８で焼却する。発電装置を備えた焼却炉１８であれば、都市ごみＷ３の焼却で発生した熱を利用して発電を行う。また、熱供給設備が付設されている焼却炉１８であれば、都市ごみＷ３の焼却で発生した熱を有効利用することができる。受入室１３、ロータリーキルン１４、破砕選別機１５で発生した臭気ガスＧは、ガス供給路１６を経由して焼却炉１８に導入されて熱処理される。尚、焼却炉の設置基数が１基の場合には、同施設の休止時の臭気ガス処理のため、排ガス炉の経路に脱臭装置１９を設置することもできる。
【００３１】
都市ごみＷ３を焼却炉１８で焼却する際には、都市ごみ燃料製造設備１１において都市ごみＷ１に含まれる水分を好気性発酵の発酵熱で低下させているため、都市ごみＷ３を焼却炉１８で安定した発熱量を有する燃料として利用することができ、焼却炉１８での発熱量の制御が容易になる。これにより、従来のように補助燃料を使用する必要がない、あるいは抑制することができ、発電設備を備えた都市ごみ焼却設備において発電効率の向上及び発電の安定化を図ることができ、熱供給設備においても都市ごみＷ３の焼却で発生した熱を安定して有効利用することができる。さらに、都市ごみＷ３の水分量が従来の都市ごみそのものよりも低く、水分量を低減することで処理対象量そのものを抑制することができるため、都市ごみ焼却設備１全体の規模を小さくすることもでき、都市ごみ焼却設備１の設備コスト及び運転コストの低減に繋がり、ひいてはＣＯ2排出量の削減にも寄与する。
【００３２】
また、焼却炉１８の上流側に貯槽１７を設置したことで、焼却炉１８の一部又は全部が停止又は休止した場合にも、その間、焼却できない過剰分を一時的に貯留することなど柔軟に対応することができ、都市ごみ焼却設備１において、従来のように、休止対策を考慮した過多な基数の焼却炉１８を設置せずとも、少ない基数にて、場合によっては１基の焼却炉１８で賄うことも可能となる。尚、貯槽１７を設置することで、このような効果があるが、必ずしも貯槽１７を設置する必要はなく、破砕選別機１５から都市ごみＷ３を直接焼却炉１８に供給することも可能である。
【００３３】
さらに、ロータリーキルン１４内においても、都市ごみＷ１同士の接触により都市ごみの均質化が図られるため、破砕選別機１５は必ずしも設ける必要はなく、ロータリーキルン１４から都市ごみＷ２を直接貯槽１７又は焼却炉１８へ供給することもできる。
【符号の説明】
【００３４】
１  都市ごみ焼却設備
１１  都市ごみ燃料製造設備
１２  ごみ収集車
１３  受入室
１３ａ  ピット
１４  ロータリーキルン
１５  破砕選別機
１６  ガス供給路
１７  貯槽
１８  焼却炉
１９  脱臭装置
Ｇ  臭気ガス
Ｍ  金属
Ｗ１〜Ｗ３  都市ごみ
【図１】
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【国際調査報告】
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2018154894.tif 000005
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